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一箭四星背后：碳纤维复合材料如何支撑商业运载火箭批量制造
近日，谷神星二号遥三运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，将观澜试验星、云遥一号28星、中北大学一号卫星、钧天一号06A卫星共4颗卫星送入预定轨道，飞行试验任务取得圆满成功。
图片来源：新华社发（汪江波 摄）
此次任务再次凸显碳纤维复合材料在商业航天中的重要作用。谷神星二号采用三级固体串联加液体上面级构型，起飞质量约100吨，500公里太阳同步轨道运载能力1.3吨，兼顾陆、海多种发射方式。对运载火箭而言，结构减重直接关系运力提升和发射成本下降。碳纤维复合材料密度低、比强度高、尺寸稳定性好，在运载火箭整流罩、级间段、发动机壳体、卫星支架等部件中，通常可实现20%—50%的结构减重效果。
星河动力方面表示，此次任务为后续产品定型、批量生产和规模化发射积累了经验。目前，公司正形成谷神星一号、谷神星二号和智神星一号等产品互补的航天运输服务体系。商业运载火箭规模化发射对复合材料结构件提出更高要求，碳纤维复合材料在整流罩、发动机壳体、级间段、卫星支架等部位具有广泛应用前景。
从行业趋势看，碳纤维复合材料正从整流罩、发动机壳体等部件，向更多箭体结构和卫星平台拓展。随着商业发射频次提升、批量制造能力增强，高性能碳纤维及其复合材料在火箭与卫星领域的应用空间有望进一步扩大。
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